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Balanceamento de motores V8  |  Qual o problema para balancear meu virabrequim Cross-plane?  |  O balanceamento para V8s
Balanceamento interno x externo
 |  Qual a vantagem de se balancear um motor?  |  Quando preciso balancear meu motor V8?
Casos clássicos de desbalanço  |  Componentes para envio ao balanceamento  |  Embreagem e conversor de torque  |  Relatório


Balanceamento de motores V8

Em motores temos 2 tipos distintos de movimentos: o movimento rotacional (assim como o de um pneu) e o movimento recíproco, que é o vai-e-vem das bielas, pistões, pinos e anéis. A biela tem um movimento que interage entre estas duas forças, fazendo o movimento rotacional em uma ponta (parte maior, ligada ao virabrequim) e o recíproco na outra (lado do pistão).

Virabrequins de motores 4 ou 6 cilindros possuem contrapesos em oposição uns aos outros, de igual massa, que se anulam. No caso de um balanceamento destes virabrequins, somente girando sua própria massa na máquina balanceadora consegue-se anular todas forças residuais. Os motores 4 cilindros possuem sempre 2 cilindros distantes 180º um do outro, e os 6 cilindros, 120º. Existem alguns motores V8, normalmente europeus de alta performance, como Ferrari, Lotus, etc com configuração de virabrequim chamada de Flat-plane , ou plano reto. Nesta configuração as 2 bielas ligadas no mesmo munhão do virabrequim estão a 180º uma da outra.

Agora, a maior parte dos V8s no mundo têm uma disposição diferente de virabrequim, os chamados Cross-plane , ou plano em cruz. O que isto significa? A grosso modo, temos 4 munhões de virabrequim que, olhando o virabrequim de frente, vemos um para cima, um para baixo, um para esquerda e outro pra direita. A figura ao lado ajudará a compreensão.

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Qual o problema para balancear meu virabrequim Cross-plane?

O problema de um virabrequim Cross-plane é que no mesmo munhão de virabrequim, temos 2 pistões que não estão 180º de rotação do virabrequim à parte, e sim à 90º. Com isso, enquanto o pistão de um mesmo munhão está no topo de seu cilindro, o outro está no meio do caminho de volta. Como a fábrica resolveu este equilíbrio? Adicionando peso extra nos contrapesos do virabrequim, para compensar 100% o pistão que está no topo + uma parte do pistão que está com 50% de seu movimento. Por isso, sem pesos extras, ou bobweights, o virabrequim de um V8 Cross-plane não pode ser balanceado na máquina balanceadora.

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O balanceamento para V8s

Para chegar no valor dos contrapesos necessários para adicionar ao virabrequim e então levá-lo à balanceadora, precisamos antes saber todos os pesos individuais dos componentes ligados ao virabrequim: bielas, pistões, anéis, pinos, travas de pino e bronzinas. No caso das bielas, ainda precisamos saber os pesos de sua massa rotacional (presa ao virabrequim) e de sua massa recíproca (ligada ao pistão). Para isso dispomos de um dispositivo que suspende a biela em uma de suas extremidades para então se pesar a outra, e vice versa. Adicionalmente, a fim de manter o equilíbrio em todas as peças, todos componentes são pesados individualmente e aliviados à fim de equipararem-se ao de menor peso. Portanto, o balanceamento de um motor V8 não é somente do virabrequim, mas sim de suas bielas (equilíbrio de suas 2 metades) + pistões, anéis, bronzinas e pinos e travas de pino. Anéis, bronzinas e pinos são somente pesados, e normalmente têm igual peso.

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Balanceamento interno x externo

Muitos já ouviram falar deste termo, principalmente em revistas e catálogos de peças para motor V8. Motores com todo seu peso adicionado no virabrequim, com polia damper e volante ou flexplate sem contra-pesos, são chamados de motores com balanceamento interno ou neutro . Já os modelos com peso adicional no damper e volante são chamados de balanceamento externo . Qual a finalidade do balanceamento externo? Foi a forma que a fábrica achou para utilizar blocos menores e mais baixos, utilizando virabrequins com contra-pesos menores. Só isso. Não há nenhum motivo técnico que abone ou desabone tal sistema. Típicos motores com balanceamento externo: Small Block Fords (221, 260, 289, 302, 351W, 351C), Chevy Big Block 454, Chrysler 360, etc.

Nos V8s de linha que foram vendidos no Brasil, temos como mais comuns o 302 (balanceamento externo) e os 318 (interno).

o caso de motores com balanceamento externo, é necessário para o correto balanceamento, que damper e volante ou flexplate sejam enviados juntamente com o virabrequim.

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Qual a vantagem de se balancear um motor?

Podemos citar algumas:

  • Maior vida útil do motor e componentes de transmissão;
  • Menor risco de quebra;
  • Menor desgaste das bronzinas, pois um virabrequim desbalanceado produz um efeito de martelamento sobre elas;
  • Maior rotação atingida pelo motor;
  • Maior aceleração = mais HP;
  • Maior economia;
  • Suavidade de funcionamento e conforto.

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Quando preciso balancear meu motor V8?

Esta é uma dúvida que todos temos no Brasil. Devido ao pouco uso destes motores por aqui, a prática de balanceamento dos mesmos é praticamente ignorada pela maior parte das retíficas. O trabalho para balancear estes motores é muito maior do que motores 4 ou 6 cil., por isso podemos imaginar que tenha contribuído para a pouca divulgação do serviço. Ouvimos muito por aqui que “motores V8 não necessitam de balanceamento, têm seu funcionamento suave e perfeito”.

Parte desta afirmação está correta, pois os motores que saíam de fábrica tinham seu funcionamento realmente muito suave. A fábrica mandava os conjuntos com balanceamento bem próximos do zero, devido à produção em série dos mesmos componentes e considerando pesos sempre iguais. Os furos que se vê nos contra-pesos do virabrequim são onde a fábrica balanceou o mesmo.

Agora, no momento de uma retífica do motor, as coisas mudam de figura. Normalmente trocam-se os pistões por modelos sobre medida, o que os tornam maiores em diâmetro. Levando-se em conta somente este fato e considerando a fundição dos pistões a mesma dos de fábrica, temos, em teoria, pistões mais pesados. Alguns pistões podem vir com seu peso muito próximo do original, mas mesmo a fábrica, ao longo dos anos, mudou de modelos de pistões. Exemplo disso são os 302 que no início vinham com pistões cavados, depois flat tops com 4 cavas e por último, aqui no Brasil, vieram com dome para o motor à álcool dos Galaxies. Só para se ter uma idéia, estes pistões à álcool possuíam massa de 706g, sem o pino, contra 590g de um pistão Clevite flat top .040” atual...

Fora a sobre medida, podemos pensar também nos materiais e formas de fundições atuais, diferentes dos originais. Para os modelos de alta performance são empregadas ligas com maior durabilidade e com desenhos normalmente mais leves. No caso de Strokers então, com bielas mais longas e pistões mais baixos...muda completamente.

Motores de alta performance, que verão RPMs altas se beneficiam mais do serviço de balanceamento. Isto porque as vibrações sobem ao quadrado da RPM, ou seja, se dobrar a rotação quadriplica-se a vibração. Vibrações em baixas RPMs podem não ser percebidas, mas à medida com que a rotação sobre, poderemos mais nitidamente percebê-las.

Podemos concluir, então, que a cada troca de pistão / biela do motor, o seu conjunto deve ser novamente balanceado.

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Casos clássicos de desbalanço

Podemos afirmar que os casos mais acentuados de desbalanço ocorrem quando um conjunto com balanceamento externo tem um de seus componentes externos (damper ou volante) substituídos por outro de balanceamento neutro ou com desbalanço diferente. Falamos em “desbalanço” pois se você verificar o volante de um Ford 302 verá que o mesmo possui um contra-peso na fundição em um determinado ponto. Pois então ele tem um “desbalanço” conhecido. A Ford nos EUA fez 2 versões de desbalanço para o conjunto, um com contra-pesos de 28,2oz e mais tarde mudou para 50oz. Adicionalmente, no Brasil já tivemos oportunidade de presenciar 3 tipos distintos de dampers para 302, sem falar nos virabrequins do modelo a álcool que eram completamente diferentes.

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Componentes para envio ao balanceamento:

  • Virabrequim
  • Damper (em caso de balanceamento externo)
  • Volante ou flexplate (em caso de balanceamento externo)
  • Parafusos de fixação do volante e polia damper
  • 8 bielas fora dos pistões, antes de serem prensadas
  • 8 pistões
  • 8 pinos
  • 8 travas de pistão, se usar pino flutuante
  • 1 par de bronzina de biela
  • Jogo de anéis para 1 pistão

Dicas:

O balanceamento deve ser a última etapa antes da montagem final do motor. Isso significa que todas as usinagens necessárias em virabrequim, bielas ou pistões devem estar finalizadas. Todas as peças devem estar limpas como se fossem entrar no motor. As peças devem estar bem embaladas para evitar problemas com o transporte.

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Embreagem e conversor de torque:

Caso desejado, a prensa da embreagem pode ser enviada juntamente com o conjunto para balanceamento. Primeiramente ela é balanceada individualmente e posteriormente adicionada ao conjunto virabrequim / damper / volante.

Os conversores de torque de caixas automáticas não são balanceados com o virabrequim, são unidades seladas e com balanceamento de fábrica.

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Relatório
:

Parte integrante do nosso serviço é o fornecimento de um relatório de balanceamento, com informações de pesagens finais de cada um dos componentes assim como posição e massa adicionada ao virabrequim para obtenção do balanceamento.

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